배수로(개거) 설계 — 현장타설 U형 수로의 단면과 수량
글 · 17년차 토목 설계·공사관리 실무자 (5분설계 운영) · 게시 · 보강
물길을 여는 공사, 개거. 내공 단면에서 외형·기초 단면을 정하고, 콘크리트·거푸집·철근·신축이음·토공 수량을 내폭 0.4m × 연장 50m 수로의 실제 계산으로 정리했습니다. 잔토처리에 물길 부피가 들어가는 이유도 짚습니다.
개거(開渠)는 뚜껑 없이 열려 있는 배수로를 말합니다. 농경지 침수 예방, 도로변 배수의 기본 시설로, 기성품 수로관을 놓는 방식과 현장에서 콘크리트를 쳐서 만드는 현장타설 방식이 있습니다. 이 글은 수량 항목이 많은 현장타설 U형 수로를 기준으로, 단면이 수량으로 바뀌는 과정을 실제 숫자로 보여드립니다.
단면 결정 — 내공에서 외형으로, 그리고 기초
설계는 흘려보낼 물의 양(통수량)에 맞는 내공 단면(내폭 × 내높이)을 정하는 데서 시작합니다. 내공이 정해지면 구조 두께가 붙습니다. 소규모 수로는 벽체와 바닥 슬래브 두께를 15cm 안팎으로 잡는 경우가 많습니다. 외폭 = 내폭 + 벽체 × 2, 외높이 = 내높이 + 바닥 두께입니다.
외형 아래에는 기초(버림) 콘크리트가 깔립니다. 5분설계 표준 단면은 기초 두께 5cm에 좌우로 5cm씩 여유를 두어, 기초 폭 = 외폭 + 0.1m입니다. 콘크리트 수량은 "외형 − 내공 + 기초"로 구합니다.
숫자로 따라가 보기 — 내폭 0.4m × 내높이 0.4m × 연장 50m
벽·바닥 두께 0.15m이면 외폭 0.7m, 외높이 0.55m, 기초 폭 0.8m입니다. 5분설계 개거 템플릿 기본값으로 계산한 수량은 아래와 같습니다.
| 항목 | 1m당 산출 | 1m당 | 50m |
|---|---|---|---|
| 콘크리트(구체 + 기초) | (0.7×0.55 − 0.4×0.4) + 0.8×0.05 | 0.265 m³ | 13.25 m³ |
| 레미콘 자재(철근 구조물 할증 1%) | 0.265 × 1.01 | — | 13.38 m³ |
| 거푸집(내면 2 + 외면 2) | 0.4×2 + 0.55×2 | 1.9 m² | 95 m² |
| 철근 가공·조립(D13 단철근) | 12.06m × 0.995kg/m | 0.012 톤 | 0.6 톤 |
| 철근 자재(이형철근 할증 3%) | 0.6 × 1.03 | — | 0.618 톤 |
| 신축이음 채움재(20m 간격) | 이음 단면 0.32m² ÷ 20m | 0.016 m² | 0.8 m² |
| 터파기 | (상부 0.998 + 하부 0.8) ÷ 2 × 깊이 0.6 | 0.539 m³ | 26.95 m³ |
| 되메우기 | 터파기 − 잔토 | 0.114 m³ | 5.70 m³ |
| 잔토처리 | 외형 0.7×0.55 + 기초 0.8×0.05 | 0.425 m³ | 21.25 m³ |
5분설계 배수로/개거 템플릿 계산 결과. 할증은 표준품셈 1-3-1(레디믹스트 콘크리트 철근 구조물 1%, 이형철근 3%).
실무 주의 잔토처리(0.425m³/m)가 콘크리트(0.265m³/m)보다 큰 것이 맞습니다. 물이 흐를 내공(0.16m³/m)도 흙을 파낸 자리이고 되메우지 않기 때문입니다. 잔토를 "터파기 − 되메우기"가 아니라 "콘크리트 체적"으로 잡으면 내공만큼 잔토가 빠지고, 그만큼 되메우기가 부풀어 오계상이 됩니다. 검산은 터파기 = 되메우기 + 잔토(26.95 = 5.70 + 21.25)로 하세요.
수량 항목 체크리스트
- 토공사: 터파기 → 되메우기 → 잔토처리. 터파기 단면은 기초 폭을 바닥으로 하고 상부를 넓힌 사다리꼴입니다.
- 콘크리트: 시공(레미콘 타설 품)과 자재(레미콘)를 별도 행으로 계상합니다. 철근이 들어간 수로는 레미콘 할증이 1%, 무근이면 2%입니다.
- 거푸집: 물이 닿는 내면 2면과 바깥 2면을 높이 × 연장으로 계상합니다. 전용 횟수(예: 6회, 간단)에 따라 단가가 달라집니다.
- 철근: 연장당 철근량으로 가공·조립 품을 계상하고, 자재는 할증 3%를 더해 별도 계상합니다.
- 신축이음: 온도 신축을 흡수하는 채움재를 일정 간격마다 이음 단면적만큼 계상합니다.
- 수축이음·스틸그레이팅(필요시): 균열 유도 컷팅, 횡단 구간 덮개 등은 현장 조건에 따라 켭니다.
- 기존 포장 구간: 포장 절단·깨기·폐기물 처리와 복구(콘크리트·아스콘)가 추가됩니다.
단면을 키우면 무엇이 얼마나 늘어나나
내폭과 내높이를 0.4m에서 0.6m로 키우면(두께 0.15m 유지) 외폭 0.9m, 외높이 0.75m가 됩니다. 구체 콘크리트는 0.9×0.75 − 0.6×0.6 = 0.315m³/m로 0.225에서 40% 늘고, 거푸집은 0.6×2 + 0.75×2 = 2.7m²/m로 42% 늡니다. 통수 단면적은 0.16에서 0.36m²로 2.25배가 됩니다. 단면을 조금 키우면 공사비보다 통수능력이 훨씬 빨리 커지므로, 침수 이력이 있는 구간은 여유 있게 잡는 편이 경제적일 수 있습니다.
실무 포인트
- 시공행과 자재행을 구분하세요. "레미콘 타설"은 품(노무·장비)이고 "레미콘"은 자재입니다. 한 행에 뭉치면 단가 검증이 안 됩니다.
- 수로 물매(경사)가 급하면 유속이 빨라져 세굴이, 완만하면 토사가 쌓입니다. 수량 계산 전에 종단 계획부터 확인하세요.
- 터파기 상부폭은 굴착 깊이와 토질에 따른 비탈 기울기로 정해집니다. 5분설계는 내폭·내높이를 바꾸면 터파기 폭과 철근량을 함께 다시 계산합니다.
자주 묻는 질문
- 무근 수로로 하면 무엇이 달라지나요? — 철근 가공·조립과 철근 자재가 빠지고, 레미콘 할증이 철근 구조물 1%에서 무근 2%로 바뀝니다. 벽체 높이가 낮고 토압이 작은 소형 수로에서 검토할 수 있지만, 균열과 내구성을 고려해 발주기관 표준도를 따르세요.
- 기성품 U형 플륨관과 비교하면요? — 플륨관은 거푸집·철근·양생이 필요 없어 공기가 짧고 품질이 균일합니다. 대신 운반·설치 장비가 필요하고 규격이 정해져 있습니다. 조립식 구조물의 자재 할증은 품셈상 3%입니다.
- 신축이음 간격은 왜 20m인가요? — 5분설계 표준 단면의 기본값입니다. 시방서나 발주기관 표준도에 정한 간격이 있으면 그 값을 쓰고, 간격이 바뀌면 채움재 수량도 같이 바뀝니다.
- 버림 콘크리트를 따로 빼야 하나요? — 5분설계 표준 단면은 기초 5cm를 구체 콘크리트와 합쳐 타설량으로 계상합니다. 발주기관 서식이 버림 콘크리트를 별도 행으로 요구하면 기초 0.04m³/m를 분리해 적으면 됩니다.